(57)【要約】  発光面の面積が異なる複数の発光面を有した直方体形状の発光素子でも、短辺側の側面から出射される光の発光強度を維持しつつ、長辺側の側面から光の発光強度を抑える調光レンズとすることで、調光レンズの側方全体を均一に照光することが可能な発光装置および面光源装置を提供する。  発光装置は、基材であるリードフレームの上に搭載された発光素子と、発光素子を封止している調光レンズ３２４とを備え、発光素子は直方体形状であって、上面が長方形であり、調光レンズの下面は円形であって、側面には上方に向かうにつれて内側に向かう凸状レンズ部を有しており、側面には、発光素子の上面の長辺に対して平行に切り欠かれた２つの平面部３２４１ｆが形成されている。
2011086652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の上に搭載された発光素子と、該発光素子を封止している調光レンズとを備え、
前記発光素子は直方体形状であって、上面が長方形であり、
前記調光レンズの下面は円形であって、側面には上方に向かうにつれて内側に向かう凸状レンズ部を有しており、
前記側面には、前記発光素子の上面の長辺に対して平行に切り欠かれた２つの平面部が形成されている、発光装置。
【請求項２】
前記平面部は、上端から下端に向かって外側に拡がるテーパ形状を有している、請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記調光レンズの前記平面部の下には、凹状曲面で形成された裾部が設けられている請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかの項に記載されている複数の発光装置が、縦列および横列に、略等間隔に並べられて配置されていることを特徴とする面光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子から出射する光の配光を調整する調光レンズが設けられた発光装置およびこれを用いた面光源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
面光源装置は、薄型の液晶テレビなどの映像が表示される液晶パネルに対して、背面側から光を照射するバックライト装置として使用される。バックライト装置は、表示面積が広い液晶パネルに対して均一に光を照射する必要があることから、大判のプリント配線基板に複数の発光装置が縦列および横列に、所定間隔ごとに並べられて配置される。そして、それぞれの発光装置には、光を効率よく所定の範囲まで拡げられることが求められている。【０００３】
このような要求に対し、発光素子から出射される光の配光を調光レンズの形状により調整することで対応した発光装置が、例えば、特許文献１に記載されている。【０００４】
この特許文献１には、発光素子からの光の出射を制御する光制御出射面を備えた光束制御部材（調光レンズ）について、光束制御部材に入射して光制御出射面に到達した角度範囲内の光がその到達点を通り発光装置の基準光軸と平行な線となす角θ１は、光制御出射面から出射する光の出射角θ５に対して、θ５／θ１＞１の関係を満足するとともに、このθ５／θ１の値をθ１の増加にしたがって徐々に小さくなる方向に変化させる形状に形成された発光装置が記載されている。【０００５】
つまり、特許文献１に記載された発光装置は、調光レンズによって、発光素子からの光を、その光の向きが基準光軸（発光素子の直上方向）から離れるに従って徐々に基準光軸方向に屈折させることで、直上などで局部的に出射されず、照射範囲内に向けて均一に、かつ滑らかに拡げて出射させるようにしている。【０００６】
一方、発光素子は天面が正方形状に形成されたものだけでなく、天面が長方形状に形成されている直方体状の発光素子が知られている（例えば、特許文献２参照。）。【０００７】
この特許文献２に記載の発光ダイオードは、レンズとしての曲率半径の小さい楕円の短径方向に対して、発光ダイオード素子（発光素子）の幅を狭くし、逆に、レンズとしての曲率半径の大きい楕円の長径方向に対して、発光ダイオード素子の幅を広くして、発光ダイオード素子を、その長手方向がモールド部の楕円形横断面の長径方向に略一致するようにダイボンディングしたものである。【０００８】
図１３に示すように、直方体状の発光素子１００は、短辺側の側面１０１より長辺側の側面１０２の方が出射面が広いので、側面１０２の方が側面１０１より発光強度が高いが、特許文献２に記載の技術は、このような天面が長方形状の発光素子に、楕円形状の調光レンズを配置することで、調光レンズの長径および短径を含む各面内において偏りのない照射光量を得ることができ、その結果として、発光素子の中心付近の光度を上げることができるという技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−３２４２５６号公報
【特許文献２】特開平６−１３６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、図１４に示すように、外形が略楕円形状の調光レンズ１０４（輪郭を示す）の外形を略楕円形状とし、楕円の長辺方向と発光素子１００の長辺方向とを合わせて、発光素子１００を調光レンズ１０４の中央部に配置すると、楕円の長辺側の曲面Ｒが略半球状の調光レンズの曲面よりも凸曲面となるため、楕円の長辺方向の配光が狭くなってしまう。従って、楕円形状の調光レンズ１０４では、発光強度がＸmax＞Ｙmaxの関係となってしまい、均一な発光強度特性が得られないため、照射範囲内に向けて均一に出射させることができない。【００１１】
従って、発光面の面積が異なる複数の発光面を有した直方体形状の発光素子であっても均一な発光強度特性が得られる調光レンズが求められている。【００１２】
そこで本発明は、発光面の面積が異なる複数の発光面を有した直方体形状の発光素子であっても、短辺側の側面から出射される光の発光強度を維持しつつ、長辺側の側面から光の発光強度を抑える調光レンズとすることで、調光レンズの側方全体を均一に照光することが可能な発光装置および面光源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の発光装置は、基材の上に搭載された発光素子と、該発光素子を封止している調光レンズとを備え、前記発光素子は直方体形状であって、上面が長方形であり、前記調光レンズの下面は円形であって、側面は上方に向かうにつれて内側に向かう凸状レンズ部を有しており、前記側面には、前記発光素子の上面の長辺に対して平行に切り欠かれた２つの平面部が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の発光装置では、長辺側の側面が向いた方向への光の収束度合いが軽減されることで、長辺側の側面からの光の発光強度を抑制することができるので、発光面の面積が異なる複数の発光面を有した直方体形状の発光素子であっても、短辺側の側面から出射される光の発光強度を維持しつつ、長辺側の側面から光の発光強度を抑える調光レンズを備えているので、調光レンズの側方全体から均一に光を照射することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る面発光装置の一部側面図
【図２】図１に示す面発光装置の面光源部の一部を上から見た図
【図３】本発明の実施の形態に係る発光装置を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図
【図４】図３に示す発光装置の調光レンズを省略した図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線一部断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線一部断面図
【図５】リードフレームを示す図であり、（Ａ）はおもて面を示す図、（Ｂ）は裏面を示す図
【図６】図４（Ｂ）の要部拡大断面図
【図７】リードフレームが縦列および横列に繋がった状態を示す図であり、（Ａ）はおもて面を示す図、（Ｂ）は裏面を示す図
【図８】発光装置の調光レンズの出射面を示すグラフ
【図９】図８に示すグラフの縦軸および横軸を説明するための図
【図１０】発光装置の配光特性を説明するための図
【図１１】調光レンズの裾部の配光を説明するための図
【図１２】調光レンズの発光強度特性を示す図
【図１３】直方体状の発光素子を示す斜視図
【図１４】外形が略楕円形状の調光レンズに直方体状の発光素子を配置したときの発光強度特性を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本願の実施形態に係る発光装置は、基材の上に搭載された発光素子と、該発光素子を封止している調光レンズとを備え、前記発光素子は直方体形状であって、上面が長方形であり、前記調光レンズの下面は円形であって、側面は上方に向かうにつれて内側に向かう凸状レンズ部を有しており、前記側面には、前記発光素子の上面の長辺に対して平行に切り欠かれた２つの平面部が形成されていることを特徴とした発光装置である。
【００１７】
上記の発光装置によれば、調光レンズに、略直方体状の発光素子の長辺側の側面と対向させて切除した平面部を形成することで、長辺側の側面が向いた方向の調光レンズの出射面は凸曲面によるレンズ効果が薄れ、長辺側の側面が向いた方向への光の収束度合いが軽減される。従って、長辺側の側面からの光の発光強度を抑制することができる。
【００１８】
上記の発光装置において、平面部は、上端から下端に向かって外側に拡がるテーパ形状を有しているようにすることができる。
【００１９】
このような構成であれば、発光素子の側面から照射された光は、調光レンズによって上向きに屈折される。従って、発光素子の直上方向側に光を照射することになり、長辺側の側面から照射される光を直上方向側の発光強度の向上に寄与させることができる。
【００２０】
また上記の発光装置において、前記調光レンズの前記平面部の下には、凹状曲面で形成された裾部が設けられているようにすることができる。
【００２１】
このような構成であれば、発光素子から側方へ進行する光を裾部によって屈折させて、発光素子の直上方向を照光することができる。
【００２２】
本願の実施形態に係る面光源装置は、複数の上記の発光装置を、縦列および横列に、略等間隔に並べて配置した面光源装置である。
【００２３】
このような構成であれば、発光面の面積が異なる複数の発光面を有した直方体形状の発光素子であっても、短辺側の側面から出射される光の発光強度を維持しつつ、長辺側の側面から光の発光強度を抑える調光レンズとすることで、照射範囲内を均一に照光することが可能な面光源装置とすることができる。
【００２４】
（実施の形態）
本発明の実施の形態に係る発光装置及び面光源装置として、ＬＥＤ及びそのＬＥＤを光源として用いた液晶テレビのバックライト装置を例に図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１に示すように、バックライト装置１０は、表示面の横と縦の比率が１６：９のワイド画面の液晶テレビに用いられ、液晶パネルＤの背面側から照光するものである。バックライト装置１０は、液晶パネルＤの背面に貼り付けられた調光部材２０と、調光部材２０と所定の間隔をあけて配置された面光源部３０とを備えている。
【００２６】
調光部材２０は、拡散板２１と、拡散シート２２と、第１調光シート２３と、第２調光シート２４とを備えている。
【００２７】
拡散板２１は、面光源部３０の光を拡散させるために、表面がすりガラスのように粗面に形成された樹脂製の板材である。拡散板２１は、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂やポリエステル（ＰＳ）樹脂、環状ポリオレフィン（ＣＯＰ）などで形成することができる。
【００２８】
拡散シート２２は、拡散板２１に拡散された光を更に拡散するために設けられた樹脂製のシートである。拡散シート２２は、ポリエステルで形成することができる。
【００２９】
第１調光シート２３は、ポリエステル樹脂の表面にアクリル樹脂からなる三角条（線状三角凸部）が形成されたプリズム面を有している。このプリズム面は断面視で鋸歯形状に形成されている。この第１調光シート２３は、拡散板２１および拡散シート２２により拡散された光を、液晶パネルＤ方向へ集光する。第２調光シート２４は、第１調光シート２３により集光しきれなかった光を集光する。また、第２調光シート２４には、Ｓ波を面光源部３０側に反射させて、 液晶パネルＤを透過するＰ波を増加させることで、積算光量の増加により輝度上昇を図る機能を備えている。このように、第１調光シート２３および第２調光シート２４により明るさのむらができないようにしている。
【００３０】
図２に示すように、面光源部３０は、搭載基板３１と、複数の発光装置３２とを備えている。面光源部３０は、発光装置３２が、搭載基板３１に、直交する二つの方向に所定間隔でマトリクス状に配置されている。本実施の形態では、複数の発光装置３２が、Ｘ方向（横方向）およびＹ方向（縦方向）のそれぞれの間隔Ｗ１，Ｗ２で、略等間隔に並べられて配置されている。搭載基板３１は、エポキシ系樹脂などの大判の絶縁性基板に発光装置３２へ電源を供給するための配線パターンが形成されたプリント配線基板である。
【００３１】
次に、発光装置３２の構成について、図３から図６に基づいて詳細に説明する。図３は発光装置３２の上面図および２つの側面図であり、図４は調光レンズ３２４を取り除いて内部を示した上面図及び２つの断面図である。発光装置３２は、発光素子３２１と、基材であるリードフレーム３２２と、ワイヤ３２３と、調光レンズ３２４と、基板部３２５と、樹脂封止部３２６（図４参照）と、保護素子３２７とを備えている。
【００３２】
発光素子３２１は、調光レンズ３２４の内部の中央部に配置されている。発光素子３２１は、平面視して上面が長方形状に形成された略直方体状である。発光素子３２１は、点光源として機能する青色発光ダイオードである。発光素子３２１の構成は、基板にｎ型半導体層と発光層とｐ型半導体層とが順次形成されており、発光層およびｐ型半導体層とｎ型半導体層の一部とをエッチングすることで露出したｎ型半導体層上に形成されたｎ側電極と、ｐ型半導体層上に接続されたｐ側電極とを有している。発光素子３２１は、ｎ側電極とｐ側電極とを上面側に向け、基板をリードフレーム３２２にダイボンドされている。
【００３３】
リードフレーム３２２は、銅合金板に、ニッケル、金などのめっき層を積層してパターニングしたものである。図５（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように、リードフレーム３２２は輪郭が略正方形状に形成されている。リードフレーム３２２は、アノードフレーム３２２１とカソードフレーム３２２２との２つからなり、基板部３２５をリードフレーム３２２と一体的に成型したときにズレを防止するための貫通孔３２２３が、それぞれ２ヵ所ずつ、合計４ヵ所に設けられている。
【００３４】
図５（Ａ）に示すように、アノードフレーム３２２１のおもて面には、発光素子３２１が搭載されるダイボンド部３２２１ａと、発光素子３２１のｐ側電極とワイヤ３２３がボンディングされるワイヤボンド部３２２１ｂと、保護素子３２７が導通搭載される保護素子用ダイボンド部３２２１ｃとがパターン上に設けられている。カソードフレーム３２２２のおもて面には、発光素子３２１のｎ側電極がワイヤ３２３によってボンディングされるワイヤボンド部３２２２ａと、保護素子３２７がワイヤ３２８によってボンディングされる保護素子用ワイヤボンド部３２２２ｂとがパターン上に設けられている。
【００３５】
また、図５（Ｂ）に示すように、アノードフレーム３２２１の裏面には、アノード電極３２２１ｄが形成されている。カソードフレーム３２２２の裏面には、カソード電極３２２２ｃが形成されている。
【００３６】
図４および図６に示すように、ワイヤ３２３は、発光素子３２１のｐ側電極とリードフレーム３２２のワイヤボンド部３２２１ｂとを接続するとともに、ｎ側電極とリードフレーム３２２のワイヤボンド部３２２２ａとを接続しており、発光素子３２１へ電源を供給する配線である。ワイヤ３２３はＡｕなどの金属細線とすることができる。
【００３７】
図３に示すように、調光レンズ３２４は、シリコン系樹脂で形成されており、発光素子３２１からの光を広い範囲に配光するためのものである。この調光レンズ３２４は、略半球状のレンズ本体部３２４１を備えており、レンズ本体部３２４１の周囲に形成された外形が正方形状の鍔部３２４２に支持されている。鍔部３２４２に載っている調光レンズ３２４の下面部分は円形となっていて、リードフレーム３２２の面に平行に切断した調光レンズ３２４の横断面を略円形である。
【００３８】
調光レンズ３２４の発光素子３２１の直上位置Ｐには、下方から直上方向Ｌに進むに従って直径が徐々に大きくなる凹部３２４１ａが設けられている。
【００３９】
凹部３２４１ａの周囲は調光レンズ３２４の最上部であって、直上方向Ｌと直交する方向へ拡がる水平面３２４１ｂが形成されている。即ち水平面３２４１ｂは中央部に円形の孔が開いた円形の形状を有している。そして、水平面３２４１ｂの周囲は、緩やかな曲面で形成された凸状レンズ部である円弧面３２４１ｃが形成されている。直上方向Ｌを含む面で調光レンズ３２４を切断した縦断面においては、円弧部３２４１ｃは外方へ凸である円弧形状を有している。そして、円弧面３２４１ｃの下側には、ほぼ垂直面である周側面３２４１ｄが設けられている。この周側面３２４１ｄの下端となる周縁部には、緩やかな曲面で形成された凹状曲面の裾部３２４１ｅが形成されている。
【００４０】
また、調光レンズ３２４には、直上方向Ｌを挟んで相対する位置が切除されることで、直上方向Ｌに沿った平面部３２４１ｆが形成されている。この平面部３２４１ｆは、発光素子３２１の長辺側の側面３２１１と対向して形成されている。一対の平面部３２４１ｆは、発光素子３２１の直上方向Ｌに対して、下端から上端に向かって徐々に近づくように傾斜している。別の言葉でいうと、平面部３２４１ｆは、上端から下端に向かって外側に拡がるテーパ形状を有している。本実施の形態では、平面部３２４１ｆを直上方向Ｌに対して約２°傾斜させている。
【００４１】
図４に示すように、基板部３２５は、白色の略板状に形成され、リードフレーム３２２を上型および下型で挟み込みエポキシ系樹脂を充填させ硬化させて成形したものである。基板部３２５の中央部には、開口３２５１ａと枠部３２５１ｂとにより形成された反射体である第１リフレクタ３２５１が設けられている。開口３２５１ａは、リードフレーム３２２を露出させて形成されており、上方から見ると円形状であって、発光素子３２１をダイボンドするためのスペースである。枠部３２５１ｂは、輪郭が矩形状に形成されている。第１リフレクタ３２５１の内側の傾斜面３２５１ｃは、発光素子３２１の周囲を囲うように設けられており、発光素子３２１からの光を反射して直上方向Ｌ（図３（Ｃ）参照）に向かわせる光とする反射面となる。第１リフレクタ３２５１は、凹部３２４１ａ（図３（Ｃ）参照）の傾斜面の下方に位置している。
【００４２】
第１リフレクタ３２５１の上端面３２５１ｄは、内側から外側に向かって下り傾斜となる平面に形成されている。
【００４３】
第１リフレクタ３２５１の外側には、第１リフレクタ３２５１の円形状の反射体である第２リフレクタ３２５２が設けられている。第２リフレクタ３２５２は、発光素子を中心とした同心円の上に設けられている。第２リフレクタ３２５２の内側の傾斜面３２５２ａが、第１リフレクタ３２５１の傾斜面３２５１ｃから漏れた光や、調光レンズ３２４の出射面Ｓ（図３（Ｂ）または同図（Ｃ）参照）で反射して戻ってきた光を反射するための反射面となっている。第２リフレクタ３２５２の傾斜面３２５２ａは、第１リフレクタ３２５１の傾斜面３２５１ｃより傾斜角度が大きくなるように形成されている。この第２リフレクタ３２５２までが調光レンズ３２４に覆われて封止されている。
【００４４】
第２リフレクタ３２５２には、一部が切除されることによって直線部分が形成されている。この直線部分は、発光装置３２の電極の位置を目視可能とする極性表示３２５３となっている。
【００４５】
第１リフレクタ３２５１と第２リフレクタ３２５２との間には、発光素子３２１を挟んだ両側に、発光素子３２１からのワイヤボンドするためのスペースと、保護素子３２７をダイボンドしたり、ワイヤボンドしたりするためのスペースとを確保するための開口３２５４が設けられている。
【００４６】
図６に示すように樹脂封止部３２６は、第１リフレクタ３２５１内に形成されている。樹脂封止部３２６は、第１封止部３２６１と、第２封止部３２６２とを備えている。第１封止部３２６１は、透明シリコン樹脂で形成され、発光素子３２１の天面（上面）を除く周囲全体を囲うように形成されている。第２封止部３２６２は、第１封止部３２６１上に形成され、蛍光体を含有したシリコン樹脂で形成されている。蛍光体は、発光素子３２１から発せられた青色光によって励起され、この青色光の補色となる黄色光を発する。第２封止部３２６２から出射した光は、発光素子３２１からの青色光と蛍光体からの黄色光とが混色して白色光となる。蛍光体としては、珪酸塩蛍光体やＹＡＧ系蛍光体を使用することができる。
【００４７】
図４に示すように、保護素子３２７は、発光素子３２１を過電圧から保護する保護回路として機能するものである。本実施の形態では保護素子３２７をツェナーダイオードとしているが、ダイオード、コンデンサ、抵抗、またはバリスタとすることも可能である。また、発光素子３２１の耐圧が十分であれば保護素子３２７を省略することも可能である。
【００４８】
以上のように構成された発光装置３２は、以下の手順にて製造することができる。
【００４９】
（１）まず、図７（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように、大判の金属板を打ち抜いて、縦列および横列に並んだ状態のパターニングされたリードフレーム３２２を形成する。
【００５０】
（２）この縦列および横列に並んだリードフレーム３２２を金型により型締めして、トランスファー成型法にて第１リフレクタ３２５１および第２リフレクタ３２５２を有する基板部３２５をモールド成型により形成する（図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）参照）。
【００５１】
（３）アノードフレーム３２２１のダイボンド部３２２１ａに発光素子３２１を搭載（ダイボンド）する。更に、保護素子３２７を保護素子用ダイボンド部３２２１ｃに搭載する（図５（Ａ）参照）。
【００５２】
（４）図６に示すように、ダイボンドした発光素子３２１の天面（上面）に位置するｎ側電極にファーストボンドし、第１リフレクタ３２５１の傾斜面３２５１ｃの上端を超える位置まで垂直方向に立ち上げ、第１リフレクタ３２５１の方向へ向かって配線し、第１リフレクタ３２５１の上端に当接若しくは接近させて配線した後、第１リフレクタ３２５１を超えてワイヤボンド部３２２１ｂへセカンドボンドして、ワイヤ３２３を配線する。同様にしてｐ側電極からワイヤボンド部３２２２ａへワイヤ３２３を配線する。本実施の形態の発光装置３２では、ワイヤ３２３を第１リフレクタ３２５１の上端に当接させて配線しているが、第２封止部３２６２を形成する封止樹脂がポッティングの際に、第１リフレクタ３２５１から溢れ出ずに盛り上がりワイヤ３２３に付着するのであれば、ワイヤ３２３を第１リフレクタ３２５１の上端に当接させないで接近させるだけの配線をしてもよい。保護素子３２７についても、ワイヤ３２８により保護素子用ワイヤボンド部３２２２ｂにワイヤボンディングする（図４（Ａ）参照）。
【００５３】
（５）第１リフレクタ部３２５１内であって且つ発光素子３２１の周りに、液状の透明シリコン樹脂をポッティングして硬化させることで第１封止部３２６１を形成する。ポッティングする透明シリコン樹脂は、発光素子３２１の天面（上面）に透明シリコン樹脂が被らないような量に調整されている。
【００５４】
（６）蛍光体を含有した液状の封止樹脂であるシリコン樹脂を発光素子３２１上にポッティングし硬化させて、発光素子３２１と第１封止部３２６１との両方の上に第２封止部３２６２を形成する。蛍光体を含有したシリコン樹脂のポッティング量は、表面張力とワイヤ３２３の引き上げとによって第１リフレクタ３２５１の開口から盛り上がる量であり、かつ第１リフレクタ３２５１から盛り上がり過ぎて溢れ出てしまわない量に調整されている。
【００５５】
第１リフレクタ３２５１内に液状の封止樹脂を充填して第２封止部３２６２を形成すると、第１リフレクタ３２５１の上端付近まで封止樹脂を充填した時点で封止樹脂が、第１リフレクタ３２５１の上端と当接するワイヤ３２３に付着して引き上げられ、第１リフレクタ３２５１の上端まで封止樹脂が行き渡る（図６の矢印の動き）。また、封止樹脂は、発光素子３２１の天面から垂直方向に配線されたワイヤ３２３に引き上げられる（図６の矢印の動き）。第１リフレクタ３２５１の上端と当接するワイヤ３２３と、発光素子３２１の天面から垂直方向に配線されたワイヤ３２３に引き上げられた封止樹脂は、それぞれワイヤ３２３を伝わることで盛り上がる。この盛り上がりにより、第２封止部３２６２は、第１リフレクタ３２５１の上端から中央付近に向けて徐々に厚みが厚くなる蛍光体を含有した樹脂封止層とすることができる。
【００５６】
そして、封止樹脂を第１リフレクタ３２５１の上端を通過するワイヤ３２３に接した状態で硬化させることで、第１リフレクタ３２５１の上端から封止樹脂が溢れることなく所定の厚みの樹脂封止部３２６を形成することができる。従って、ワイヤ３２３が第１リフレクタ３２５１の上端より離間した状態のものより第２封止部３２６２の厚みを確保することができる。
【００５７】
このとき、発光素子３２１の天面に形成された電極から一対のワイヤ３２３が垂直方向に立ち上げられた垂直部分３２３１の間に、樹脂封止部３２６の窪み３２６２ａができる。この窪み３２６２ａは、一対のワイヤ３２３が発光素子３２1の中央を挟む電極にそれぞれ接続されていることで、調光レンズ３２４の凹部３２４１ａ（図３（Ｃ）参照）の真下に位置する。ワイヤ３２３の略水平部分３２３２には、封止樹脂が第１リフレクタ３２５１の上端から伝わって付着して盛り上がるが、ワイヤ３２３の垂直部分３２３１の間では封止樹脂を支持するワイヤがないため、周囲と比較して高さが低くなった窪み３２６２ａとなる。
【００５８】
（７）ここで、第２リフレクタ３２５２内（図４（Ａ）（Ｂ）参照）に液状の透明シリコン樹脂をポッティングしてワイヤ３２３を封止することも可能である。このワイヤ３２３の封止は、調光レンズ３２４を成型する際にワイヤ３２３が断線に耐えることができれば省略することができる。
【００５９】
（８）調光レンズ３２４の形状にキャビティが形成された金型を用いてトランスファー成型法にて調光レンズ３２４を基板部３２５上に成型する（図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）参照）。こうして調光レンズ３２４により発光素子３２１が封止される。
【００６０】
（９）ダイサーにてそれぞれのリードフレーム３２２を切り離して個片化して個々の発光装置３２とする。
【００６１】
次に、本発明の実施の形態に係る発光装置３２の調光レンズ３２４の出射面Ｓについて、図面に基づいて説明する。調光レンズ３２４の出射面Ｓの曲面形状は、横軸をθ１、縦軸をθ２／θ１とした図８に示すグラフで表すことができる。但し、図９に示すように、発光素子３２１から出射した光が出射面Ｓを通過してそのまま直進したときの方向を示す仮想直線ＬV1と直上方向Ｌとのなす角度をθ１、更に出射面Ｓにより屈折した屈折光が進行するときの方向を示す仮想直線ＬV2と直上方向Ｌとのなす角度をθ２とするものである。また、この出射面Ｓを示す図８のグラフは、出射面Ｓを通過する光の位置が平面部３２４１ｆを通過するときの場合を示している。なお、調光レンズ３２４の屈折率は１．４１である。
【００６２】
図８および図１０に示すように、発光素子３２１上面の直上方向に位置する凹部３２４１ａの底部（０°≦θ１≦３°）では、出射面Ｓにて直上方向Ｌから遠ざかる方向へ全反射する反射面となっている（範囲Ｃ１参照）。この反射面では、発光素子３２１の直上位置Ｐから遠ざかるに従って（θ１が大きくなるに従って）反射角が徐々に大きくなるように反射する。従って、範囲Ｃ１（凹部３２４１ａの底部）では、発光強度が高くなる発光素子３２１の直上方向Ｌの光を屈折させずに反射させている。
【００６３】
ワイヤ３２３の垂直部分３２３１の間に、第２封止部３２６２の窪み３２６２ａができ、第２封止部３２６２の厚みの薄い部分がワイヤ３２３間にできあがることで、窪み３２６２ａを通過する光は蛍光体による波長変換の度合いが低下する（図６参照）。しかし、調光レンズ３２４には、発光素子３２１の直上位置Ｐに底部が反射面となる範囲Ｃ１が形成された凹部３２４１ａが設けられているため、ワイヤ３２３間の厚みの薄い第２封止部３２６２を通過した光を範囲Ｃ１にて全反射するので、直上方向Ｌへ向かう光をそのまま直進させることなく、直上方向Ｌの周囲光と混色させることができる。従って、第２封止部３２６２の周縁部を通過する光と、第２封止部３２６２のワイヤ３２３間を通過する光の色度の違いを、直上から視認しにくくすることができる。
【００６４】
次に、凹部３２４１ａの底部から凹部３２４１ａの傾斜面の下端付近までの範囲（３°＜θ１≦７°）では、θ１が大きくなるに従って出射面Ｓにて徐々に直上方向Ｌから遠ざかる方向へ屈折する屈折角が大きくなる（範囲Ｃ２参照）。従って、範囲Ｃ１の外周に連続した周面である範囲Ｃ２では、全反射する範囲Ｃ１における発光強度を補いつつ、出射位置が直上位置Ｐから遠ざかるに従って出射面Ｓにて徐々に外側へ向かって屈折する屈折角が大きくなるので、出射面Ｓから光が通過したとしても、発光素子３２１の直上方向Ｌへの光の集中を避けつつ、範囲Ｃ１で全反射することで低下する発光強度を補うことができる。
【００６５】
次に、凹部３２４１ａの傾斜面の下端付近から凹部３２４１ａの開口端付近までの範囲（７°＜θ１≦２４°）では、出射面Ｓにて直上方向Ｌから遠ざかる方向へ全反射する反射面となっている（範囲Ｃ３参照）。この反射面では、範囲Ｃ１と同様に、発光素子３２１の直上位置Ｐから遠ざかるに従って反射角が徐々に大きくなるように反射する。従って、範囲Ｃ３では、更に直上方向Ｌの周囲の光を直上方向Ｌから外側方向へ分散させることができる。
【００６６】
次に、凹部３２４１ａの開口付近から水平面３２４１ｂの中間部付近までの範囲（２４°＜θ１≦３７°）では、範囲Ｃ２とは反対に、θ１が大きくなるに従って出射面Ｓにて徐々に屈折角が小さくなる（範囲Ｃ４参照）。従って、範囲Ｃ４では、全反射する範囲Ｃ３における発光強度を補いつつ、出射位置が直上位置Ｐから遠ざかるに従って出射面Ｓにて徐々に外側へ向かって屈折する屈折角が大きくなるので、出射面Ｓから光が通過したとしても、直上方向Ｌ側への集中を抑制することができる。
【００６７】
次に、水平面３２４１ｂの中間部（３７°＜θ１≦４３°）では、θ１が大きくなるに従って出射面Ｓにて徐々に屈折角が大きくなる（範囲Ｃ５参照）。
【００６８】
次に、水平面３２４１ｂの中間部から円弧面３２４１ｃを含み周側面３２４１ｄ（平面部３２４１ｆの手前）に至るまでの範囲（４３°＜θ１≦７０°）では、θ１が大きくなるに従って出射面Ｓにて徐々に屈折角が小さくなる（範囲Ｃ６参照）。
【００６９】
次に、平面部３２４１ｆ（７０°＜θ１≦８２°）では、θ２／θ１が１未満となり、光が出射面Ｓで直進したときの方向から内側に向かって屈折する（範囲Ｃ７参照）。これは、平面部３２４１ｆが、発光素子３２１の直上方向Ｌに対して、下端から上端に向かって徐々に近づくように傾斜しているためである。従って、発光素子３２１からの光が平面部３２４１ｆへ到達すると上向きに屈折させることができることにより、発光素子３２１の直上方向Ｌ側を照光することができるので、長辺側の側面３２１１から光を直上方向Ｌ側の発光強度の向上に寄与させることができる。
【００７０】
そして、周側面３２４１ｄの下端に位置する裾部３２４１ｅ（８２°＜θ１≦９０°）では、θ２／θ１が大きく１を下回り、光が出射面Ｓで直進したときの方向から大きく内側に向かって屈折する。更にθ１が大きくなるに従って出射面Ｓにて徐々に屈折角が大きくなる（範囲Ｃ８参照）。
【００７１】
この範囲Ｃ８では、図１１に示すように、発光素子３２１から出射した光が、出射面Ｓを通過してそのまま直進したときの方向を示す仮想直線ＬV3，ＬV4より上向きに（内側に向かって）屈折する。図１０に示す他の範囲Ｃ１〜Ｃ６では、光が出射面Ｓで直進したときの方向を示す仮想直線ＬV5，ＬV6より外側に向かって進行している。従って、この範囲Ｃ８に位置する裾部３２４１ｅにより、発光素子３２１の側方へ進行する光を屈折させて、発光素子３２１の直上方向Ｌを照光することができる。
【００７２】
本実施の形態に係る発光装置３２では、第１リフレクタ３２５１だけでなく、第２リフレクタ３２５２も備えているので、発光素子３２１から発した光が裾部３２４１ｅへ直接到達することはない。しかし、出射面Ｓで反射した光が裾部３２４１ｅへ到達したときに、発光素子３２１の直上方向Ｌ側を照光することで、発光強度の向上に寄与することが期待できる。
【００７３】
このように発光装置３２は、発光強度が最も高くなる発光素子３２１の直上方向Ｌの光を、出射面Ｓにて発光素子の直上位置Ｐから遠ざかる方向へ全反射する反射面が範囲Ｃ１として設けられているので、直上位置Ｐが異常な高輝度なポイントとなることを防止することができる。また、範囲Ｃ１の外周に連続する範囲Ｃ２では、発光素子３２１から出射された光を、直上方向Ｌから遠ざかる方向へ屈折するので、直上方向Ｌへの光の集中を避けつつ、範囲Ｃ１で全反射することで低下する発光強度を補うことができる。従って、高輝度な発光素子３２１であっても、輝度むらを抑制することができるので、幅広く、かつ均一に照光することができる。
【００７４】
次に、発光装置３２の発光強度特性を図面に基づいて説明する。発光装置３２では、発光素子３２１が細長の直方体状に形成されているため、側方へ出射する光は、図１２に示すように短辺側の側面３２１２より長辺側の側面３２１１の方が輝度が高い。しかし、平面部３２４１ｆが、調光レンズ３２４に、長辺側の側面３２１１に対向させて形成されているので、長辺側の側面３２１１が向いた方向の調光レンズ３２４の出射面は凸曲面によるレンズ効果が薄れ、光の収束度合いが軽減される。従って、上面が正方形の発光素子を用いた場合に略円形状の配光特性となる略半球状の調光レンズを基にしても、その調光レンズに平面部３２４１ｆを設けて、本実施形態の調光レンズ３２４とすることで、長辺側の側面３２１１からの光の発光強度を抑制することができる。従って、発光強度はＸmax＝Ｙmax（但し、Ｘ方向を短辺側の側面３２１２が向いた方向、Ｙ方向を長辺側の側面３２１１が向いた方向とする）の関係とすることができる。よって、光源として発光面の面積が異なる複数の発光面を有した直方体形状の発光素子３２１を調光レンズ３２４の中央部に配置しても、短辺側の側面３２１２から出射される光の発光強度を維持しつつ、長辺側の側面３２１１から光の発光強度を抑えることができるので、調光レンズ３２４の側方全体を均一に照光することが可能である。
【００７５】
このように、調光レンズ３２４の周囲に均一に配光させることができるので、図２に示すように、発光装置３２を、Ｘ方向（横方向）とＹ方向（縦方向）とに等間隔に配置した面光源部３０としたバックライト装置１０とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、発光面の面積が異なる複数の発光面を有した直方体形状の発光素子でも、短辺側の側面から出射される光の発光強度を維持しつつ、長辺側の側面から光の発光強度を抑える調光レンズとすることで、調光レンズの側方全体を均一に照光することが可能なので、発光素子から出射する光の配光を調整する略半球状の調光レンズが設けられた発光装置およびそれを用いた面光源装置に好適である。
【符号の説明】
【００７７】
１０  バックライト装置
２０  調光部材
２１  拡散板
２２  拡散シート
２３  第１調光シート
２４  第２調光シート
３０  面光源部
３１  搭載基板
３２  発光装置
３２１  発光素子
３２１１  長辺側の側面
３２１２  短辺側の側面
３２２  リードフレーム
３２２１  アノードフレーム
３２２１ａ  ダイボンド部
３２２１ｂ  ワイヤボンド部
３２２１ｃ  保護素子用ダイボンド部
３２２１ｄ  アノード電極
３２２２  カソードフレーム
３２２２ａ  ワイヤボンド部
３２２２ｂ  保護素子用ワイヤボンド部
３２２２ｃ  カソード電極
３２２３  貫通孔
３２３  ワイヤ
３２３１  垂直部分
３２３２  水平部分
３２４  調光レンズ
３２４１  レンズ本体部
３２４１ａ  凹部
３２４１ｂ  水平面
３２４１ｃ  円弧面（凸状レンズ部）
３２４１ｄ  周側面
３２４１ｅ  裾部
３２４１ｆ  平面部
３２４２  鍔部
３２５  基板部
３２５１  第１リフレクタ
３２５１ａ  開口
３２５１ｂ  枠部
３２５１ｃ  傾斜面
３２５１ｄ  上端面
３２５２  第２リフレクタ
３２５２ａ  傾斜面
３２５３  極性表示
３２５４  開口
３２６  樹脂封止部
３２６１  第１封止部
３２６２  第２封止部
３２６２ａ  窪み
３２７  保護素子
３２８  ワイヤ
Ｃ１〜Ｃ８  範囲
Ｄ  液晶パネル
Ｌ  直上方向
Ｐ  直上位置
Ｓ  出射面
ＬV1〜ＬV6  仮想直線
Ｗ１，Ｗ２  間隔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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